ВВЕДЕНИЕ 4
1 Анализ задания на проектирование 6
1.1 Анализ предметной области 6
1.1.1 Синтез звука 6
1.2 Анализ существующего программного обеспечения 12
1.2.1 Редактор нотных партитур «MuseScore» 12
1.2.2 Веб-приложение «SkyTracks» 13
1.3 Описание требований 14
1.4 Выбор средств разработки 14
1.4.1 Среда разработки 15
1.4.2 Разработка клиентской части 18
1.4.3 Разработка серверной части 21
1.5 Обоснование выбора средств разработки 22
1.5.1 Клиентская часть 22
1.5.2 Серверная часть 23
1.5.3 Среда разработки 23
2 Проектирование и разработка 25
2.1 Архитектура системы 25
2.1.1 Начало работы 26
2.1.2 Коммуникация между клиентом и сервером во время работы 30
3 Руководство пользователя по работе с приложением 31
3.1 Требования к программному и аппаратному обеспечению 31
3.2 Интерфейс приложения 31
3.3 Работа в нотном редакторе 32
3.4 Работа с инструментами 33
3.4.1 Изменение параметров генераторов звуковых волн 35
3.4.2 Изменение параметров ADSR-огибающей 35
3.4.3 Панорамирование инструмента 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
В человеческом обществе музыке отведена особая роль. Музыка, по мнению ряда людей, связанных ее исполнением и преподаванием, создает и отражает общественные настроения и оказывает воздействие на индивидуальном уровне, затрагивая физиологические и психологические процессы [1; 2]. С древних времен совершенствуется музыкальная теория и появляются новые музыкальные инструменты.
С развитием вычислительной техники, появились и приобрели большую популярность синтезаторы - электронные музыкальные инструменты, создающие звуки при помощи генераторов звуковых волн. Синтезаторы обладают широкими возможностями по достижению требуемого тембрального окраса [3].
В современном обществе часто возникает проблема эффективной коммуникации между людьми, в том числе между музыкантами. С целью решения этой проблемы компании, занимающиеся разработкой музыкального программного обеспечения, выпускают продукты, удовлетворяющие потребностям людей в достижении необходимого уровня коммуникаций.
В среде музыкального программного обеспечения разработано большое количество продуктов [4], позволяющих создавать и делиться наработками в области музыки. Ниже перечислены некоторые из функций, которые могут предоставлять такие продукты:
- работать в нотном редакторе;
- обрабатывать звук музыкального оборудования (виртуальный процессор);
- взаимодействовать с другими музыкантами.
Множество существующих приложений предоставляет возможности нотного редактора или функционал для работы с музыкальным оборудованием, но не рассчитано на одновременное использование несколькими людьми. В тоже время, существуют приложения, которые позволяют музыкантам поддерживать коммуникацию в режиме реального времени. Однако, они либо требуют наличия музыкального оборудования, что может быть недопустимо в случае ненадежного интернет-канала или отсутствия оборудования в данный момент времени, либо вовсе не дают возможности настроить тембр используемых инструментов.
Таким образом, на данных момент не существует программного решения, предоставляющего возможность удаленного взаимодействия преподавателей музыки и учеников, а также совместной работы музыкантов, не имеющих доступа к музыкальному оборудованию.
Целью данной работы является разработка музыкального веб-приложения, решающего проблему взаимодействия музыкантов в режиме реального времени без привлечения реального музыкального оборудования. Приложение должно предоставлять пользователям возможность использования множества синтезаторов в качестве инструментов, предоставлять возможности нотного редактора, а также иметь версию для мобильных устройств.
В ходе работы были сформированы требования к системе, изучена информация о данной предметной области и проанализированы средства для реализации многопользовательского приложения аддитивного синтеза. В результате формирования требований к системе была разработана общая архитектура системы и выбрана клиент-серверная модель организации системы.
Было разработано веб-приложение с пользовательским интерфейсом, реализующее следующие функции:
- редактор нотных партитур;
- редактор программных синтезаторов аддитивного синтеза;
- поддержка передачи текстовых сообщений;
- взаимодействие приложений в режиме реального времени;
- удобный и понятный интерфейс с поддержкой мобильных устройств.
Серверная часть приложения состоит из HTML сервера, который обрабатывает запросы клиентов на получение файлов приложения, таких как веб-страницы, изображения, стили и скрипты, а также WebSocket сервера, который обрабатывает сообщения пользователей на изменение состояния сервера: добавление, изменение и удаление нот и инструментов, рассылка текстовых сообщений и другие.
Разработка клиентской части включала в себя разработку звукового модуля, поддерживающего одновременное звучание множества синтезаторов, сетевого модуля, поддерживающего связь с сервером через WebSocket, модуля для работы нотного редактора, а также несколько вспомогательных модулей. В приложении присутствует возможность добавления других обработчиков звука, помимо огибающей и панорамирования.
Разработанное приложение позволяет осуществлять совместную работу в нотном редакторе, создание и настройку набора синтезаторов с широким спектром звучания.
